摘 要

基于Unity虚拟平台的汽车建模与装配的关键点在于建立完整的汽车模型以及对汽车零部件的虚拟装配以，此次研究解决的最大问题就是在如何应用模拟软件完成汽车的建模与装配以及一些简单的实时虚拟运动。本文首先介绍了研究汽车虚拟建模装配的目的，国内外目前的虚拟汽车装配技术的现状，还介绍了汽车虚拟装配的总体设计。同时还对比了各类三维软件和引擎软件，筛选出适合本次研究的软件——3ds Max和unity。

首先在3ds Max软件中绘制汽车模型，尤其是需要装配的零部件，如发动机，底盘等，然后通过编写程序，将汽车模型导入Unity平台，使汽车能在虚拟环境中按照键盘输入的信号完成指定的动作，并采集车辆运动参数，实现汽车的装配及运动。最后总结想自己的一系列操作和成果，可以通过场景的建立和渲染将汽车在Unity中的装配运动推广到生产线中。通过虚拟汽车替代真实汽车来模拟汽车实际装配及运动，既节省了实际汽车与场地的经费，而且更直观展示了汽车不同零部件组装及运动来解决许多实际问题，这对以后的汽车产业发展提供很大便捷。

关键字：汽车模型构建；汽车装配；虚拟运动模拟；3ds Max；unity

Abstract

The key point of car modeling and assembly based on Unity virtual platform is to build a complete car model and virtual assembly of car parts. The biggest problem solved in this study is how to complete car modeling and assembly with simulation software and some simple real-time virtual movements. This paper first introduces the purpose of studying automobile virtual modeling and assembly, the current situation of virtual automobile assembly technology at home and abroad, and the overall design of automobile virtual assembly. It also compare various types of three-dimensional software and engine software, and screen out that software suitable for this research -- 3ds Max and unity.

Firstly, the car model is drawn in 3ds Max software, especially the parts that need to be assembled, such as the engine and chassis, and then the car model is imported into the Unity platform through programming, so that the car can complete the specified action according to the keyboard input signal in the virtual environment, and the vehicle motion parameters are collected to realize the assembly and movement of the car. Finally, I want to summarize a series of operations and achievements of my own, and I can promote the assembly movement of cars in Unity to the production line by setting up and rendering the scene. Through virtual car instead of real automotive to simulate the actual assembly and movement, and saves the costs of actual car and the location of the funds, and more intuitive shows different auto parts assembly and movement to solve many practical problems. It will provide great convenience for the future development of automobile industry.

Key Words：Automobile model construction; Automobile assembly; Virtual motion simulation;3dsMax;unity

目录

摘 要 II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的 1

1.1.1代替实车拆装实验 1

1.1.2汽车产品设计开发 2

1.1.3生产线装配仿真 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外的研究现状 2

1.2.2 国内的研究现状 3

1.3 研究的意义 3

第2章 汽车虚拟装配的基本介绍 4

2.1 概况 4

2.2 汽车虚拟装配系统总体设计 4

2.2.1 系统预期目标功能需求 4

2.2.2系统预期目标 5

2.3小结 6

第3章 软件介绍 7

3.1 建模软件 7

3.1.1 3ds Max 7

3.2引擎软件 8

3.2.1 Unity3D 8

3.3小结 8

第4章 设计流程 9

4.1汽车建模 9

4.1.1初步建模 9

4.1.2模型调整 12

4.1.3汽车运动准备 16

4.3 汽车装配 17

4.4场景建模 18

4.5操作界面设计 18

4.6三维图转二维过程 18

第5章 仿真运动 20

5.1运动原理 20

5.2运动场景描述 21

小结 22

致谢 23

参考文献 24

第1章 绪论

1.1 研究目的

汽车在虚拟平台上的建模与装配是指利用某些成熟的软件及技术，如：汽车动力学仿真系统、3D图像显示技术、虚拟装配平台、立体声音响等，让用户能在一个虚拟的环境中^[1]，感受到逼真的汽车装配体验。由于过去国内装配工艺及水平的落后，导致汽车装配质量很低，不合格产品很多，浪费了大量人力和物力。只有经过严格的装配工艺生产出来的产品，才能保证零件质量的合格率，降低不合格产品带来的浪费，在大批量生产过程中至关重要。最近几年，随着软件技术和硬件技术的提高，发展与普及，虚拟建模与装配技术已经被越来越多的人所了解和接受，在很多企业以及高校都可以看到虚拟建模与装配的身影。在代替实车拆装试验、汽车产品设计开发、以及生产线装配仿真等方面应用广泛。

1.1.1代替实车拆装实验

近年来，代替实际车辆进行试验的需求越来越多，一方面由于国家政府的大力支持，促进汽车行业技术研发及创新大力发展^[2]，企业及政府需要进行大量的汽车试验，另一方面由于现在安全事故越来越多，车辆安全检测及已有车辆的性能监测愈发重要，需要进行大量汽车测试实验。

以前传统的汽车试验一般采用实际车辆进行反复测试，通过获得多组数据来计算平均数值。通过这种方式获得的数据虽然来源于真实实验，但是依靠试验手段和经验来获取，不仅降低实验数据的准确性，而且浪费大量时间，金钱，车辆和测试设备。